四轴双工位点焊机器人制造技术

一种四轴双工位点焊机器人，焊钳支撑机构的X方向齿条与X方向支撑板连接成由动力驱动X方向支撑板沿X方向齿条移动的机构，Y方向齿条与Y方向支撑板连接成由动力驱动Y方向支撑板沿Y方向齿条移动的机构，Z方向齿条与Z方向支撑板连接成由动力驱动Z方向支撑板沿Z方向齿条移动的机构，Y方向齿条固定于X方向支撑机构，Z方向齿条固定于Y方向支撑机构。其优点是点焊机器人采用旋转工作台，提高了焊接效率和适用范围，焊钳与焊机分离，减轻了焊钳工作时的重量，降低了焊钳的运动惯量，提高了焊接稳定性和精度，提高了焊接精度，保证了焊接质量，可以保证机器不间断工作，并且点焊机器人操作简单，生产成本低，体积适宜。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种四轴双工位点焊机器人，焊钳支撑机构的X方向齿条与X方向支撑板连接成由动力驱动X方向支撑板沿X方向齿条移动的机构，Y方向齿条与Y方向支撑板连接成由动力驱动Y方向支撑板沿Y方向齿条移动的机构，Z方向齿条与Z方向支撑板连接成由动力驱动Z方向支撑板沿Z方向齿条移动的机构，Y方向齿条固定于X方向支撑机构，Z方向齿条固定于Y方向支撑机构。其优点是点焊机器人采用旋转工作台，提高了焊接效率和适用范围，焊钳与焊机分离，减轻了焊钳工作时的重量，降低了焊钳的运动惯量，提高了焊接稳定性和精度，提高了焊接精度，保证了焊接质量，可以保证机器不间断工作，并且点焊机器人操作简单，生产成本低，体积适宜。【专利说明】四轴双工位点焊机器人
本技术涉及机械加工机器人，特别涉及四轴双工位点焊机器人。
技术介绍
随着我国近年汽车制造业的快速发展，汽车防撞梁作为车身的重要零部件，正朝着规模化、产业化的方向迈进。在传统的防撞梁生产工艺中，完成防撞梁的焊接工作主要采取手工点焊的方式，这样产品质量不仅不易控制，而且焊接效率低，不能满足大批量生产的要求，此外，恶劣的焊接环境也会对人体造成伤害。因此，为满足焊接制造工艺的复杂性、劳动强度和产品质量等要求，使得焊接工艺对于自动化、机械化的要求极为迫切，实现机器人自动焊接代替人工焊接的生产方式势在必行。现在国内实现焊接自动化生产主要有两种方式，一种是高度智能化的多自由度焊接机器人，另一种则是针对特殊焊接件的专用焊接机床。焊接机器人作为标准的柔性系统具有广泛的适用范围以及焊接精度，但其具大的前期资金投入以及维护费用，让众多中小型生产企业望而却步；而专用焊接机床则适用于用户的特殊生产需求，通用性较差，制约了焊接机床的生产推广。因此，能够在兼顾两者有点的基础上，一款性价比高、适用范围广的自动化焊接机器人具有广阔的市场前景。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种四轴双工位点焊机器人，具有X、Y、Z三个直线轴与旋转工作台的四轴自动焊接机器人，通过更换工作台的夹具，可完成不同型号汽车前防撞梁的自动焊接工作。焊接机器人的运动控制通过电脑编程软件编写程序式，传送到PLC，经过PLC处理后传送到伺服器来实现四轴双工位点焊机器人。本技术的解决方案是这样的:本技术包括焊机吊架、焊钳、焊钳支撑机构、工件支撑机构，所述焊钳支撑机构包括X方向齿条、Y方向齿条、Z方向齿条，所述X方向齿条与X方向支撑板连接成由动力驱动X方向支撑板沿X方向齿条移动的机构，所述Y方向齿条与Y方向支撑板连接成由动力驱动Y方向支撑板沿Y方向齿条移动的机构，所述Z方向齿条与Z方向支撑板连接成由动力驱动Z方向支撑板沿Z方向齿条移动的机构，所述Y方向齿条固定于X方向支撑机构，所述Z方向齿条固定于Y方向支撑机构；所述工件支撑机构为绕Y方向进行的旋转机构，包括用于夹持工件的夹具体、定位机构和夹紧装置，所述夹具体与所述工件支撑机构铰接，其铰接轴的轴线为与支撑机构的Y方向同向，所述定位机构为通过定位销固定工件位置，所述夹紧机构通过伸缩气缸采用气动加紧工件；所述工件支撑机构采用双工位，用于同时夹持两个工件。更具体的技术方案还包括:所述焊机吊架为框架结构，在框架上方固定焊机，所述焊机通过焊接连线连接到焊钳。进一步的:所述焊钳支撑机构设置有X方向机械限位块，用于限制X方向支撑板的移动范围。进一步的:所述焊钳支撑机构设置有Y方向机械限位块，用于限制Y方向支撑板的移动范围。进一步的:所述焊钳支撑机构设置有Z方向机械限位块，用于限制Z方向支撑板的移动范围。进一步的:所述夹具体与翻转气缸连接，由翻转气缸带动夹具翻转，翻转气缸通过减速器和变频调速机控制。进一步的:所述定位机构通过工件定位销，采用一面两销方式定位工件。进一步的:所述夹紧机构通过操控手动阀，使伸缩气缸将调整垫板定位，夹紧工件。进一步的:所述夹具体翻转角度为+100°?-100°。进一步的:所述焊钳与所述Z方向支撑板铰接。进一步的:所述工件支撑机构下端连接传送带，所述传送带的传送方向与夹具翻转轴的轴线方向一致。本技术的优点是:(I)此专利设计了回转工作台的机械结构及控制系统，回转工作台采用减速器和变频调速机驱动，PLC控制，工作台可以在+100° '100°内自由旋转，运动平稳，焊接精度局;(2)此专利设计的焊钳与焊机采用分离式结构，减轻了焊钳工作时的重量，降低了焊钳的运动惯量，提高了焊接稳定性和精度；(3)此专利设计的工作台夹紧机构通过伸缩气缸，采用气动夹紧，可靠性高，操作方便； (4)此专利采用PLC控制机器的整体运动，可以实现焊接工艺范围内任意精准定位，提高了焊接精度，保证了焊接质量；(5)此专利设计为工作台双工位焊接，可以保证机器不间断工作，提高了工作效率；(6)此专利设计的焊接机器人操作简单，生产成本低，体积适宜，适合一般的中小型企业安装使用。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的结构示意图。图2是工件支撑机构的结构示意图。图3是图1的左视图。图4是焊接工作台的结构示意图。图5是图4的俯视图。图6是焊接工作台的三维结构示意图。附图中，包括I焊机吊架、2拖链、3X方向拖链连接架、4焊枪X方向行位底板、5焊枪座大拖链连接架、6Z方向刀轨、7Z方向刀轨副拖板、8焊枪Z方向移动拼台、9伺服电机、10焊具前夹支撑座、11气缸、12焊具中夹支撑座、13电池阀板、14焊具翻转台底座、15焊机、16翻转台法兰垫板、17焊具翻转台支架、18焊具后夹支撑座、19翻转台底座支撑方管、20翻转台限位块、21传送带、22焊具底座、23底座方管架、24自动焊底座、25自动焊底座固定块、26传送带支架、27减速器、28翻转台气缸、29翻转台大齿轮、30翻转台大齿条、31齿轮支撑底座、32X方向齿条、33刀轨沉头螺钉、34齿条沉头螺钉、35导轨、36Y方向齿条、37X方向机械限位块、38线性导轨滑块、39工件定位销、40Y方向机械限位块、41防尘罩、42翻转台基准块、43传送带滑柱、44焊具翻转台法兰、45法兰轴承、46焊钳、47焊钳Z方向梁柱、48X方向拖链连接架、49自动焊底架支撑脚、50伸缩气缸、51夹具体。【具体实施方式】本技术包括焊机吊架1、焊钳46、焊钳支撑机构、工件支撑机构，所述焊钳支撑机构包括X方向齿条32、Y方向齿条36、Ζ方向齿条，所述X方向齿条32与X方向支撑板连接成由动力驱动X方向支撑板沿X方向齿条32移动的机构，所述Y方向齿条36与Y方向支撑板连接成由动力驱动Y方向支撑板沿Y方向齿条36移动的机构，所述Z方向齿条与Z方向支撑板连接成由动力驱动Z方向支撑板沿Z方向齿条移动的机构，Z方向齿条固定于焊钳Z方向梁柱47，所述Y方向齿条36固定于X方向支撑机构，跟随X方向支撑机构沿X方向移动，所述Z方向齿条固定于Y方向支撑机构，跟随Y方向支撑机构沿Y方向移动；所述工件支撑机构为绕Y方向进行的旋转机构，包括用于夹持工件的夹具体51、定位机构39和夹紧装置50，所述夹具体51与翻转大齿轮16的转轴铰接，构成与所述工件支撑机构铰接的结构，其铰接轴的轴线为与支撑机构的Y方向同向，所述定位机构为通过定位销39固定工件位置，所述夹紧机构通过伸缩气缸50采用气动加紧工件；所述工件支撑机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四轴双工位点焊机器人，包括焊机吊架、焊钳、焊钳支撑机构、工件支撑机构，其特征在于：所述焊钳支撑机构包括X方向齿条、Y方向齿条、Z方向齿条，所述X方向齿条与X方向支撑板连接成由动力驱动X方向支撑板沿X方向齿条移动的机构，所述Y方向齿条与Y方向支撑板连接成由动力驱动Y方向支撑板沿Y方向齿条移动的机构，所述Z方向齿条与Z方向支撑板连接成由动力驱动Z方向支撑板沿Z方向齿条移动的机构，所述Y方向齿条固定于X方向支撑机构，所述Z方向齿条固定于Y方向支撑机构；所述工件支撑机构为绕Y方向进行的旋转机构，包括用于夹持工件的夹具体、定位机构和夹紧装置，所述夹具体与所述工件支撑机构铰接，其铰接轴的轴线为与支撑机构的Y方向同向，所述定位机构为通过定位销固定工件位置，所述夹紧机构通过伸缩气缸采用气动加紧工件；所述工件支撑机构采用双工位，用于同时夹持两个工件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐清春，刘谦，马仲亮，张健，黎国强，闫欣然，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：实用新型
国别省市：